(Phys.org) — Les mémoires flash commerciales d'aujourd'hui stockent généralement les données sous forme de charge électrique dans des couches de polysilicium. Parce que le polysilicium est un seul matériau continu, des défauts dans le matériau peuvent interférer avec le mouvement de charge souhaité, ce qui peut limiter la rétention et la densité des données.

Pour surmonter ce problème, les chercheurs ont récemment travaillé sur le stockage de la charge dans des pièges à charge discrets, comme les nanocristaux, au lieu de couches de polysilicium. Étant donné que les matériaux de piégeage de charge discrets ont l'avantage d'empêcher le mouvement de charge indésirable en raison de leur sensibilité plus faible aux défauts locaux, ils offrent le potentiel pour les mémoires flash à haute densité.

Maintenant dans une nouvelle étude, les scientifiques ont utilisé des points quantiques de graphène au lieu de nanocristaux comme matériau de piégeage de charge discret. Les chercheurs, Soong Sin Joo, et al., à l'Université Kyung Hee et à Samsung Electronics, tous les deux à Yongin, Corée du Sud, ont publié leur article sur les mémoires flash à points quantiques au graphène dans un récent numéro de Nanotechnologie .

Bien que le graphène en général soit largement connu comme un matériau attrayant pour l'électronique et la photonique de nouvelle génération en raison de ses propriétés uniques, le développement de dispositifs de mémoire au graphène est encore à un stade précoce. Les points quantiques de graphène en particulier sont des matériaux très nouveaux. Sous forme de morceaux de graphène extraits du carbone en vrac, Les points quantiques de graphène peuvent être conçus avec des propriétés électroniques et optiques spécifiques à des fins différentes.

Ici, les chercheurs ont préparé des points quantiques de graphène de trois tailles différentes (6, 12, et 27 nm de diamètre) entre les couches de dioxyde de silicium. Les chercheurs ont découvert que les propriétés de mémoire des points diffèrent en fonction de leur taille. Par exemple, tandis que les points de 12 nm présentent la vitesse de programme la plus élevée, les points de 27 nm présentent la vitesse d'effacement la plus élevée, ainsi que la plus grande stabilité.

"Il s'agit du premier rapport de mémoires flash non volatiles à piège de charge réalisé en utilisant des points quantiques de graphène caractérisés structurellement, même si leurs propriétés de mémoire non volatile sont actuellement inférieures à la norme commerciale, " a déclaré le co-auteur Suk-Ho Choi de l'université Kyung Hee Phys.org . "Réellement, il s'agit de la première application réussie des points quantiques de graphène dans des dispositifs pratiques, y compris les appareils électroniques et optiques, Pour autant que je sache, même s'il existe de nombreux rapports sur les caractérisations physiques et chimiques des points quantiques de graphène."

En tant que dispositifs de mémoire flash à leurs premiers stades de développement, les mémoires à points quantiques en graphène démontrent une performance prometteuse, avec une densité électronique comparable à celle des dispositifs de mémoire à base de semi-conducteurs et de nanocristaux métalliques. Les chercheurs espèrent que les améliorations futures des appareils conduiront à des performances améliorées et à de nouvelles applications.

« Si des diélectriques flexibles (isolants) sont utilisés à la place des dioxydes de silicium comme tunnel et barrières de contrôle sur des substrats en plastique, puis ils peuvent être utilisés dans des appareils électroniques flexibles (ou portables), " a déclaré Choi. " Les nanoparticules métalliques offrent également plusieurs avantages similaires aux points quantiques de graphène, comme une densité d'états plus élevée, flexibilité dans le choix de la fonction de travail, etc., pour les mémoires non volatiles flash à piège de charge, mais peuvent potentiellement dégrader les performances de l'appareil en raison de leurs instabilités thermiques et ne sont pas utiles pour l'électronique et la photonique transparentes et flexibles."

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